KardiaChain (KAI) - совместимость блокчейнов

Блокчейн предлагает беспрецедентный уровень децентрализации и прозрачности с компромиссом в производительности и взаимосвязанности. В обозримом будущем считается, что блокчейн-решения, особенно смарт-контракты, помогут людям легко достичь доверительного соглашения во всех аспектах повседневных ситуаций. Однако нынешние подходы к достижению этой цели либо построены так, чтобы сделать другие устаревшими, либо требуют значительных изменений со стороны участвующих цепочек. KardiaChain (KAI) придерживается подхода "интеграция без ассимиляции", который фокусируется на простоте и удобстве использования как с точки зрения конечного пользователя, так и с точки зрения разработчика.

Команда KardiaChain разработала неинвазивное решение, получившее название Dual master node (или Dual master node) чтобы облегчить межцепочечные операции как между существующими, так и между будущими блокчейн-платформами. Конечная цель KardiaChain - создать единую экосистему, где разработчики могут легко создавать смарт-контракты, которые могут работать на нескольких блокчейнах, чтобы оптимизировать затраты, избежать перегрузок и обеспечить связь со смарт-контрактами и другие цепи в ненадежной и безопасной манере.

Подобно интернету, образуется интернет блокчейнов, представляющий собой соединение между многочисленными публичными/беспроблемными и частными/консорциумными блокчейнами. Каждая из отдельных блокчейнов будет иметь разный дизайн для конкретных целей, и мы считаем, что они должны быть приняты за свою собственную уникальность.

Следовательно, должна существовать умная экосистема, способная использовать коллективную силу всех существующих блокчейнов и преодолевать проблемы, связанные с открытостью и изоляцией. Команда KardiaChain хотела бы думать об этой умной экосистеме как о едином живом организме, из которого каждый индивидуальный блокчейн - это орган или часть тела, а KardiaChain (KAI) - это сердце, которое облегчает приток крови (трафик/транзакции) к каждой части тела на уровне, зависящем от их конкретной потребности.

Хотя существует несколько предложений по межцепочечным коммуникациям, все они в настоящее время требуют фундаментальных изменений в существующих блокчейнах и массовой волны принятия их протокола/структуры из вновь созданных блокчейнов.

Напротив, уникальный подход KardiaChain достаточно практичен для легкой и быстрой реализации inter-blockchain соединения, которые не требуют никаких изменений в участвующих цепочках.

KardiaChain следует подходу интеграции без ассимиляции, ориентируясь на простоту и удобство использования как с точки зрения конечных пользователей, так и разработчиков Dapp.

Команда KardiaChain гордится тем, что представляет интеллектуальную межблоковую экосистему KardiaChain, над которой команда KardiaChain упорно работает, с твердой верой в то, что это будет способствовать массовому внедрению блокчейнов.

Как работает KardiaChain (KAI)

А. Одиночные цепи

Блокчейн предлагает беспрецедентный уровень децентрализации и прозрачности с компромиссом в производительности и взаимосвязанности. Для большинства одиночных цепочек высшим приоритетом является масштабируемость или увеличение скорости их обработки с помощью транзакций в секунду (TPS) в качестве ключевого показателя. Довольно часто используется сегментирование, которое представляет собой разделение блокчейн на более мелкие осколки (субцепи) и одновременные обработка транзакций, перспективные TPS от тысяч к миллионам.

Однако даже исходя из теоретических оценок существующие проекты, кажется, что ни одна цепочка не в состоянии справиться вычислительная мощность, необходимая для массового внедрения. Например, Facebook требуется более 16 тыс. транзакций в секунду для проведения крупных взаимодействия: каждые 60 секунд появляется 510 000 комментариев, 293 000 статусов и 136 000 загруженных фотографий, в Instagram, 4 миллиарда лайков в день принесут более 46 тысяч транзакций в секунду. В случае Youtube 1 миллиард часов видео просматривается на день означает почти 7 миллионов транзакций в секунду, при условии, что один фрагмент контента запрашивается каждые 6 секунд за сеанс пользователя.

Важная причина этой одержимости TPS заключается в том, что одиночные цепи часто страдают от недостатка взаимодействия, что означает, что они не могут общаться друг с другом, поэтому операции не может быть выполнено на мультичейне. Отсутствие взаимодействия значительно снижает шанс нахождения подходящего решения на основе блокчейна для многих проблем в реальном времени в различные предприятия. Например, пока много цепочек поддерживая смарт-контракты, каждая платформа имеет свой вычислительные возможности. В крайнем случае, на основе биткойнов блокчейны даже не поддерживают смарт-контракты. Это означает что практически невозможно построить полное решение, используя всего одна цепочка. Поскольку не существует универсального решения для всех блокчейн-приложения, это создает крутую кривую обучения, если желает строить смарт-контракты в разных цепочках.

Б. Межцепочечные блокчейны

1) Масштабирующий куб: если представить отдельную цепочку как один компьютер или локальная сеть, было бы намного больше масштабируемость для подключения большего количества компьютеров для распределения рабочей нагрузки, вместо того, чтобы строить все более быстрый суперкомпьютер. В в следующем разделе используется широко используемая визуализация, известная как масштабирующий куб для лучшего отображения различных подходов в масштабируемость блокчейна:

  • Ось X = Горизонтальное дублирование = Маршрутизация транзакции: данные хранятся на нескольких узлах, чтобы уменьшить трафик и избегайте заторов.
  • Ось Y = масштабирование функций = обработка различных цепей разные задачи: это означает, что решения можно разделить на отдельные службы, использующие отдельные базы данных. Как как следствие, высокая перегрузка за одну операцию делает не влияют на производительность других.
  • Ось Z = Разделение данных = Распределение нагрузки между каждая часть цепочки (например, Sharding): выполняется идентично копии кода на нескольких узлах для разделения рабочей нагрузки.

Многие одноцепочечные решения ориентированы на масштабирование по оси Z путем реализации сегментирования. Например, сетевые наборы Ethereum шардинг как один из основных направлений следующей версии. В Команда KardiaChain стремится достичь полного трехмерного масштабирования за счет уделяя особое внимание масштабированию по осям X / Y при одновременном использовании сегментирования существующие и будущие блокчейны. Из-за возможности взаимодействия аналогичные задачи могут быть разделены между платформами блокчейнов, чтобы добиться масштабирования по X. Для масштабирования по оси Y операция в цепочке может быть разделены на более мелкие задачи и работают на разных блокчейнах. Этот это благословение функциональной совместимости и взаимосвязанности, на которой KardiaChain работает.

2) Связанные работы: хотя было реализовано множество попыток развития взаимодействия между блокчейнами, каждый из них потребовались некоторые конкретные изменения в участвующие сети, которые могли потребовать серьезных обновлений, даже вилки (мягкие и жесткие). Попытка внести изменения в конкретный блокчейн приведет к двум значительным побочным эффектам:

  • может потребоваться хард-форк для размещения нового изменения;
  • проблемы безопасности могут возникнуть, когда кто-то пытается изменить основные конфигурации блокчейна, как указано выше.

Некоторые распространенные кросс-чейн подходы.

а) Сайдчейны: Сайдчейн - это блокчейн, который запускается параллельно основному блокчейну, что расширяет функциональность через совместимые сети блокчейнов, что позволяет децентрализованно передавать / синхронизировать токены между двумя цепями. Другими словами, можно перемещать криптовалюту в сайдчейн, а затем обратно в основную цепь. Проблема с сайдчейнами в том, что активы перенесенные в сайдчейны (и обратно в основную цепь) должны быть заблокированы на определенный период, называемый периодом участника, прежде, чем они станут передаваемыми.

б) Уровень сообщений: Уровень сообщений разработан как промежуточный уровень, который собирает данные, сгенерированные из внешних блокчейны. Рассмотрение всего как сообщений создает нужен дополнительный слой для фильтрации и упорядочивания сообщений. Проще говоря, сеть должна дезинфицировать сообщения, прежде чем помещать их в реестр. Этот процесс может действительно потребуют дополнительных усилий, что приведет к проблемам с производительностью.

По мнению команды KardiaChain, KardiaChain может напрямую извлекать важные данные из внешних транзакций, благодаря неизменности блокчейна и, следовательно, KardiaChain может опустить этот дополнительный, возможно, ненужный слой.

c) Концентратор / Разъем / Адаптер: Концентратор (разъем / адаптер) разработан как канал связи между участвующими блокчейнами. Через этот канал блокчейны могут взаимодействовать друг с другом для заключения сделок и обмена активами.

Одна из самых известных реализаций этого подхода - Полкадот. Критическая проблема этого подхода заключается в том, что участвующие цепи должны быть совместимы с хабом для межсетевое взаимодействие, что означает для того чтобы присоединиться к сетям, необходимо изменить (разветвить) блокчейны.

Другими словами, подход концентратора не адаптируется к другим, а вместо этого требуется, чтобы участвующие цепи изменились. Это считается противоречащим интуитивному значению обоих функциональная совместимость и практичность.

3) Подход KardiaChain - интеграция без ассимиляции: Проще говоря, KardiaChain адаптируется к другим. В Конечная цель KardiaChain - предложить собственный и готовый к маркетингу подход, который удовлетворяет нескольким предпочтительным требованиям, а именно:

  • Подходит для участвующего блокчейна как есть и, таким образом, позволяет одновременный переход от решения к производству. 
  • Сохраняет все сильные стороны, механизмы консенсуса и большинство важно безопасность участвующих цепей бескомпромиссный.
  • Быть прозрачным и понятным с разработчиками Dapp, KardiaChain справится с большими нагрузками межсетевого взаимодействия общение, при этом предоставляя разработчикам пространство для реализации собственной логики.

Решение KardiaChain (KAI) (Ожидает патента)

Чтобы решить проблему совместимости, а затем проблема масштабирования всей экосистемы блокчейн, KardiaChain стремится предоставить единую инфраструктуру, которая может разрабатывать решения которые могут работать на нескольких платформах, включив совместимость между ними, и оставляя реализация как можно проще с точки зрения Разработчики. Одна из многих уникальных особенностей KardiaChain - это что пользователь может взаимодействовать с KardiaChain, чтобы инициировать событие одна цепочка, которая приводит к результату, в другой цепочке.

KardiaChain - это сеть блокчейнов, которая соединяет другие сети и приложения в экосистеме блокчейн. В цель - создать единую экосистему, объединяющую коллективную силу всех участников, и заложить фундамент для грядущее массовое внедрение блокчейна. Первичное решение.

KardiaChain - это Dual Master Node (или Dual Node для кратко), который состоит из трех основных компонентов: переводчика, Маршрутизатор и агрегатор. Это решение обеспечивает практичный и неинвазивный способ облегчить безопасное и децентрализованное межцепочечное соединение, снижая затраты и увеличивая скорость.

А. Технологические преимущества

Решение имеет ряд технологических преимуществ:

  • Алгоритмический подход к маршрутизации транзакций для оптимизации затраты и скорость;
  • Единый язык смарт-контрактов для улучшения возможностей разработки;
  • Неинвазивное решение обеспечивает обратную совместимость и нулевое изменение требуется в других цепях для интеграция;
  • Практическая реализация;
  • Защищенный и децентрализованный прием данных между цепями.

Б. Важные компоненты

  • Двойные главные узлы имеют доступ к данным реестра двух цепочки одновременно (KardiaChain и еще одна цепочка выбор). Они могут получать транзакции из внешних цепочек и безопасно загружать эти обновления в бухгалтерские книги KardiaChain без ущерба для обеих цепочек. Двойной Мастер-узлы децентрализованы, потому что каждый может запустить Двойной главный узел (без разрешения), и у них есть консенсус между ними для проверки данных из обеих цепочек.
  • Двойные главные узлы безопасны, потому что данные транзакций в / из KardiaChain защищены от несанкционированного доступа, защищен схемой мультиподписи, такой как Schnorr Алгоритм подписи.
  • Переводчик использует унифицированный язык смарт-контрактов Kardia (KSML), чтобы преодолеть языковой барьер между различные платформы смарт-контрактов, способствующие «взаимному понимание »инструкций в смарт-контрактах между KardiaChain и внешние цепи.
  • Маршрутизатор определяет лучшую цепочку, в которую переведен запрос может быть направлен на основе нескольких входов, таких как текущая производительность, комиссия, время ожидания и мощность.
  • Агрегатор отправляет новые обновления из других цепочек в уменьшить нагрузку на KardiaChain, потенциально уменьшить блок обновлений одной транзакции на KardiaChain. В сочетание вышеуказанных концепций создает бесчисленное множество возможности и закладывает основу для массового внедрения блокчейна.

Технология KardiaChain (KAI)

Компоненты узла

Для наглядности узел можно разделить на три части, используя биологическую аналогию: Сердце, Артерии, и вен. Двойные узлы активно используют все три для облегчения связи между цепями. Сердце для магазинов и насосов транзакции, через Артерии к другим цепочкам, и приходят обратно в KardiaChain через Veins. 

Если по какой-либо причине узел решает не участвовать в взаимосвязанность экосистемы, это оставит активным только Сердце и стать стандартным узлом, который обрабатывает внутренние транзакции.

1) Сердце: 

а) Набор инструментов для разработки KardiaChain: Поскольку цель KardiaChain призван облегчить сложную кривую обучения умных контрактная структура других цепочек, интуитивно понятный набор UI, API и SDK будут предоставлены для обеспечения простой построение смарт-контракта на KardiaChain. Этот набор, известная как система проводимости, поддерживает работу сердца.

• Удобный пользовательский интерфейс, обеспечивающий шаблон для создания простых смарт-контракты на KardiaChain. Эти шаблоны помогают разработчики практически не знают смарт-контрактов язык для дальнейшей настройки ряда популярных контрактов;
• Эффективный API для прямого построения более сложных интеллектуальных контракты на KardiaChain. Эта функция предназначена для разработчиков среднего уровня для развертывания любой настраиваемой логики, которая выполняется в нескольких цепочках;
• Мощный SDK для разработчиков Dapp, позволяющий свободно исследовать все особенности смарт-контракта на KardiaChain. SDK предоставляет разработчикам полный контроль над всеми межцепочными потоками смарт-контрактов на KardiaChain: как создаются субконтракты во внешних цепочках, как происходит обновление собрал, все определяется индивидуально решение разработчиков.

б) Виртуальная машина Kardia (KVM): KVM - это улучшенная версия EVM с добавленными функциями кросс-цепочки. Смарт-контракт, работающий на KVM, может обрабатывать внешние события от других участвующих цепочек для достижения конечного состояния
реестры без ущерба для механизма консенсуса по KardiaChain.

KVM поддерживает две системы комиссий для внутренних и межсетевых операций. Для межцепных транзакций будет применяться индивидуальная цена, чтобы стимулировать участвующие узлы выполнять из межцепочечных операций и убедитесь, что система работает плавно.

KVM также поддерживает специальный набор операций, помогающих обрабатывать кросс-цепную логику, относящуюся к обработке и агрегации обновления из внешних цепочек

в) Экосистемные знания (EcoKnow): EcoKnow сохраняет статистика блокчейнов, с которыми работает KardiaChain активно вовлекаются. Это один из компонентов, который делает KardiaChain - превосходное решение, предоставляющее множество знание алгоритма интеллектуальной маршрутизации. Рядом транзакционные обновления, статистические обновления также получаются и анализируются в режиме реального времени. Экстракты и записи EcoKnow эту информацию для получения исчерпывающих и действенных данных
относящиеся к экосистеме. EcoKnow служит знанием база всей сети, доступная даже новичкам узлы, давая этим новым узлам мгновенное знание всего сеть.

г) Главная книга: главная книга ведется всеми узлами. (Стандартный и Двойной) и состоит из всех основных блоков. Основная бухгалтерская книга имеет древовидную структуру. Бухгалтерская книга, где каждый основной блок хранит ссылку на ветвь реестры, созданные двойными узлами. Главная книга содержит глобальное состояние KVM, в которое вносятся изменения транзакции внутри KardiaChain, а также транзакции, выполняемые внешние цепи. Цель главной бухгалтерской книги - обеспечить согласованное представление исторических данных независимо от цепочки транзакции были выполнены на.

д) Мастер-кошелек: Мастер-кошелек - это безопасный способ хранения учетные данные пользователя с высоким уровнем безопасности, что позволяет пользователей для создания межсетевых транзакций без микроуправление несколькими наборами закрытых / открытых ключей для каждого цепь.

2) Артерии: Артерии позволяют транзакциям течь из KardiaChain в другие сети, обеспечивая при этом бесперебойную работу межцепочечных операций в целевой цепочке. Это многоступенчатый процесс, который включает двухпроходный поток между Переводчик и Маршрутизатор, а также отправка смарт-контракта через Исполнителя.

а) Переводчик: переводчик использует алгоритм для перевода предоставил смарт-контракт на KardiaChain в комплексный Байт-код KardiaChain, который включает смарт-контракты для задействованные цепочки, логика для продвижения состояния смарт-контракта машина на KardiaChain, а также способность обрабатывать сбои на другие сети.

б) Язык разметки смарт-контрактов Kardia (KSML): KSML - это идеальный инструмент для разработчиков разрабатывать смарт-контракты на платформе KardiaChain без требующие значительного обучения или какого-либо предыдущего опыта. По введение огромного набора инструкций кода в удобочитаемом формат (желательно JSON или YAML), разработчики могут легко использовать свою популярную логику без написания единой строчки реального кода для целевых цепочек блоков (например, Solidity для Ethereum, C #, Java, Python для NEO и другие).

Наряду с KSML есть средство проверки синтаксиса, которое разработчик может использовать, чтобы быстро проверить, действительно ли их KSML контракты верны и могут быть проанализированы на платформе KardiaChain. KSML, и инструмент будет упакован в SDK, чтобы предоставить разработчикам единый инструментарий для внедряют собственные решения на KardiaChain.

в) Межцепочечный сетевой маршрутизатор с машинным обучением (CMNR): CMNR использует алгоритм выбора на основе SON, чтобы найти наиболее подходящие блокчейны для участия в межцепочечной транзакции. Решение определяется многими факторами, такими как комиссия за транзакцию, время подтверждения и загрузка трафика. CMNR применяет алгоритм динамической оценки.

Благодаря непрерывному получению данных в реальном времени из описанного выше EcoKnow, CMNR может принимать эффективные решения в маршрутизации смарт-контрактов, демонстрируя, таким образом, лучшую производительность по наиболее конкурентоспособной цене. Благодаря способности к самоорганизации и самооптимизации все модификации и улучшения основного алгоритма SON могут применяться автоматически без каких-либо действий человека.

Логически CMNR будет иметь два интерфейса: внутренний интерфейс, который представляет собой JSON-RPC API, предоставляет функцию маршрутизации для SNode для маршрутизации транзакций из KardiaChain, и внешний интерфейс, который представляет собой RESTful API, который разработчики могут вызывать, чтобы они могли получить лучшие маршруты для звонков по смарт-контрактам.

г) Исполнитель: Executor выполняет наименее трудоемкую работу по отправке переведенного байт-кода смарт-контракта, следуя подробным инструкциям из CMNR в целевые цепочки через соответствующий JSON-RPC

3) Вены: Veins отвечают за получение обновлений из экосистемы, эффективную обработку обновлений и их безопасную загрузку в главную бухгалтерскую книгу. Veins имеет следующие ключевые особенности:

  • а) Ингестор: Ингестор получает новые блоки из определенной цепочки, к которой привязан двойной узел. Соответствующие обновления извлекаются и передаются в агрегатор в режиме реального времени.
  • б) Агрегатор: Агрегатор получает обновления в реальном времени от Ингестор и: (1) сопоставляет маршрутизируемые транзакции с правильной ссылкой на внешний txID, и (2) объединяет совместимые транзакции в новые транзакции KardiaChain и помещает их в пул.
  • c) Групповой пул и Групповая книга: Групповой пул - это то, где двойные узлы собирают маршрутизированные транзакции по ссылке и обрабатывают их в следующем блоке. Group Ledger ведет полную запись этих перенаправленных транзакций.

C. Эластичное шардирование с механизмом стимулирования (ESWIM)

Двойные узлы стимулируются тем, что обычно получают большую часть вознаграждения за блок и общую комиссию за транзакцию (комиссия за передачу) в качестве компенсации за их сложную функцию. Целью ESWIM является обеспечение как оптимальной производительности сети за счет поддержания необходимого количества узлов в каждой группе, так и безопасности сети путем регулировки мощности распределения между валидаторами в группах и основной сетью. 

ESWIM побуждает узлы переключаться между двойным / стандартным режимом и требовательной группой, используя несколько инструментов, таких как регулировка распределения вознаграждения за блоки, комиссия за передачу и изменение требований узла для конкретных цепочек. Например, увеличение минимального требования к стейкингу приведет к перемещению некоторых узлов из многолюдной группы, в то время как снижение этого порога может привлечь больше узлов, чтобы присоединиться к нуждающейся группе.

D. Протокол консенсуса

KardiaChain использует два консенсуса Byzantine Fault Tolerance (BFT) с делегированным подтверждением ставки (dPoS): основной консенсус (MCon) и групповой консенсус (GCon). Участники MCon называются основными валидаторами (MVals), которые отвечают за ведение реестра KardiaChain.

Участники GCon - это валидаторы группы (GVals), которые проверяют транзакции между цепочками и добавляют их в соответствующие регистры группы.